耿衛(wèi)寧　宋海濤

安全生產(chǎn)指在生產(chǎn)經(jīng)營活動中，為避免造成人員傷亡和財產(chǎn)損失而采取相應(yīng)的安全事故預(yù)防和控制措施，使生產(chǎn)過程符合規(guī)定的條件，從而確保生產(chǎn)經(jīng)營活動順利進(jìn)行。受自動化技術(shù)發(fā)展水平、特殊作業(yè)環(huán)境等因素的限制，自動化集裝箱碼頭只能實現(xiàn)大部分作業(yè)環(huán)節(jié)的自動化，部分作業(yè)環(huán)節(jié)仍需要人工輔助；因此，如何確保人與自動化設(shè)備交互安全是自動化集裝箱碼頭安全管理面臨的新挑戰(zhàn)。本文以青島港自動化集裝箱碼頭為例，分析人機(jī)交互安全保障措施。

1 自動化集裝箱碼頭采用的自動化設(shè)備

1.1 雙小車橋吊

青島港自動化集裝箱碼頭采用由上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司（以下簡稱振華重工）設(shè)計制造的雙小車橋吊（見圖1）。該橋吊吊具額定起升質(zhì)量，前伸距，軌面上起升高度，軌面下起升高度；主小車只在船上著箱或著船時需要人工遠(yuǎn)程輔助，門架小車全自動作業(yè)。

1.2 自動導(dǎo)引小車

青島港自動化集裝箱碼頭采用由振華重工設(shè)計制造的鋰電池驅(qū)動的自動導(dǎo)引小車（見圖2）。該自動導(dǎo)引小車最大載質(zhì)量，滿載最大速度/s，具備頂升功能，全自動作業(yè)。

1.3 自動高速軌道吊

青島港自動化集裝箱碼頭采用由振華重工設(shè)計制造的自動高速軌道吊（見圖3）。該軌道吊吊具額定起升質(zhì)量，軌面上起升高度，大車速度/s，全自動作業(yè)。

2 自動化集裝箱碼頭人機(jī)交互區(qū)域及作業(yè)類型

2.1 橋吊陸側(cè)平臺拆加鎖作業(yè)

卸船作業(yè)時，橋吊主小車自動將集裝箱放至橋吊陸側(cè)平臺上，人工拆下扭鎖，門架小車自動將集裝箱吊起并放至自動導(dǎo)引小車上；裝船作業(yè)時，門架小車自動將集裝箱從自動導(dǎo)引小車吊至橋吊陸側(cè)平臺上，人工安裝扭鎖，主小車自動將集裝箱從平臺上吊起裝船。橋吊主小車、門架小車在陸側(cè)平臺上均采用全自動作業(yè)模式，拆加鎖人員與自動化設(shè)備有高頻率交互作業(yè)。

2.2 自動導(dǎo)引小車作業(yè)區(qū)域維修作業(yè)

青島港自動化集裝箱碼頭自動導(dǎo)引小車作業(yè)區(qū)域?qū)嵭腥忾]作業(yè)模式，但當(dāng)自動導(dǎo)引小車發(fā)生故障或自動導(dǎo)引小車作業(yè)區(qū)域內(nèi)的其他設(shè)備發(fā)生故障時，則由作業(yè)人員進(jìn)入作業(yè)區(qū)域處理。

2.3 自動軌道吊作業(yè)區(qū)域維修作業(yè)及冷箱插拔電作業(yè)

青島港自動化集裝箱碼頭自動軌道吊作業(yè)區(qū)域?qū)嵭腥忾]作業(yè)模式，冷箱場區(qū)位于自動軌道吊作業(yè)區(qū)域的中間位置。當(dāng)實施自動軌道吊維修和冷箱插拔電作業(yè)時，作業(yè)人員穿越自動軌道吊的軌道，進(jìn)入自動軌道吊作業(yè)區(qū)域。

2.4 自動軌道吊陸側(cè)交互區(qū)收發(fā)箱作業(yè)

青島港自動化集裝箱碼頭收發(fā)箱作業(yè)區(qū)域位于堆場陸側(cè)交互區(qū)。集卡司機(jī)倒車進(jìn)入作業(yè)車道并刷卡確認(rèn)身份后，自動軌道吊運行至交互區(qū)實施收發(fā)箱作業(yè)。集卡司機(jī)在作業(yè)過程中除須確保自身安全外，還要監(jiān)控自動軌道吊作業(yè)。

3 自動化集裝箱碼頭人機(jī)交互安全保障措施

3.1 橋吊陸側(cè)平臺拆加鎖作業(yè)安全防護(hù)

3.1.1 增加物理防護(hù)

青島港自動化集裝箱碼頭在設(shè)計橋吊陸側(cè)平臺時，在拆加鎖工通道的基礎(chǔ)上增設(shè)金屬安全通道，能抵抗質(zhì)量為70 t的集裝箱自10 m的高度落下時產(chǎn)生的沖擊力；平臺拆加鎖人員在安全通道內(nèi)實施作業(yè)。

3.1.2 設(shè)計單機(jī)自動化控制避碰邏輯

在平臺作業(yè)流程設(shè)計方面，青島港自動化集裝箱碼頭與振華重工合作設(shè)計單機(jī)自動化控制避碰邏輯，控制權(quán)的控制邏輯為“先到先得，重載不能越人”。在橋吊陸側(cè)平臺兩端安裝平臺控制盒（見圖4）：平臺拆加鎖人員進(jìn)入通道前先申請控制權(quán)，獲得控制權(quán)后，通道指示燈綠燈亮，拆加鎖人員可以安全進(jìn)入；若平臺控制權(quán)被主小車或門架小車占用，則人工申請控制權(quán)失敗，通道指示燈紅燈亮，拆加鎖人員須等待控制權(quán)釋放后再次申請；拆加鎖人員離開通道后，按下釋放按鈕釋放控制權(quán)。

3.2 人員進(jìn)入自動導(dǎo)引小車作業(yè)區(qū)域的安全防護(hù)

自動導(dǎo)引小車作業(yè)區(qū)域內(nèi)的人機(jī)安全防護(hù)分為全場停止和鎖閉部分區(qū)域2種模式。

3.2.1 全場停止

中控人員通過系統(tǒng)停止全場自動導(dǎo)引小車作業(yè)，現(xiàn)場人員和設(shè)備進(jìn)入自動導(dǎo)引小車作業(yè)區(qū)域。若故障較小，則人員和設(shè)備在立即修復(fù)故障后撤離作業(yè)現(xiàn)場，中控人員核實后恢復(fù)作業(yè)；若故障較大，則使用正面吊將發(fā)生故障的自動導(dǎo)引小車吊離作業(yè)區(qū)域，人員和設(shè)備撤離現(xiàn)場，中控人員核實后恢復(fù)作業(yè)。

3.2.2 鎖閉部分區(qū)域

人員進(jìn)入自動導(dǎo)引小車作業(yè)區(qū)域前必須向中控室申請授權(quán)，獲得授權(quán)后在作業(yè)區(qū)門禁處刷卡，系統(tǒng)鎖閉相關(guān)區(qū)域（見圖5），嚴(yán)禁自動導(dǎo)引小車進(jìn)入鎖閉區(qū)域；人員進(jìn)入鎖閉區(qū)域后，在其周邊擺放警示隔離標(biāo)志，系統(tǒng)在鎖閉區(qū)域外設(shè)置防護(hù)區(qū)，自動導(dǎo)引小車進(jìn)入防護(hù)區(qū)域時行駛速度降低50%；人員作業(yè)結(jié)束撤離鎖閉區(qū)域后通知中控室，中控室確認(rèn)現(xiàn)場人員全部安全撤離后在系統(tǒng)中解除鎖閉。

3.3 人員進(jìn)入自動軌道吊作業(yè)區(qū)域的安全防護(hù)

（1）自動軌道吊作業(yè)區(qū)域和冷箱支架采用安防門禁系統(tǒng)管理，人員進(jìn)入必須得到授權(quán)，進(jìn)入和離開時均須在門禁處刷卡。

（2）人員穿越自動軌道吊的軌道時，通過門禁系統(tǒng)刷卡申請開門（見圖6）。若自動軌道吊已經(jīng)申請到通過該處的路徑，則通道門保持關(guān)閉，門禁系統(tǒng)警示申請人員稍后申請；若人員申請到通過權(quán)，則自動軌道吊不能通過該區(qū)域。

（3）冷箱作業(yè)人員刷卡進(jìn)入冷箱支架后，自動軌道吊可以穿越冷箱支架，但不能在此冷箱支架處作業(yè)；冷箱作業(yè)人員刷卡離開后，作業(yè)恢復(fù)。

3.4 自動軌道吊陸側(cè)交互區(qū)收發(fā)箱作業(yè)安全防護(hù)

（1）自動軌道吊陸側(cè)交互車道標(biāo)示警戒線，用以指導(dǎo)集卡司機(jī)停車（見圖7）；集卡司機(jī)按規(guī)定停車，確保駕駛室不在鉤行路線下。

（2）集卡司機(jī)下車進(jìn)入交互亭，確保自身處于安全區(qū)域，并按照一體機(jī)提示確認(rèn)相關(guān)安全問題，以確保集卡安全狀態(tài)符合交互條件。

（3）在自動軌道吊與集卡交互過程中，集卡司機(jī)按住安全確認(rèn)鍵（見圖8）；若在交互過程中發(fā)生任何異常情況，集卡司機(jī)松開安全確認(rèn)鍵，自動軌道吊的自動作業(yè)立即停止，自動軌道吊遠(yuǎn)程操控臺（見圖9）接到警示信號，遠(yuǎn)程操控員與集卡司機(jī)溝通并確認(rèn)安全后，由自動軌道吊遠(yuǎn)程操控員決定由手動操控完成作業(yè)或恢復(fù)自動作業(yè)。

4 結(jié)束語

自動化集裝箱碼頭是大型集裝箱碼頭的發(fā)展趨勢，其有利于將人從危險、繁重的勞動中解放出來。自動化集裝箱碼頭追求高效率、高效益的前提是保障作業(yè)人員安全。我國自動化集裝箱碼頭發(fā)展尚處于起步階段，國外可供借鑒的經(jīng)驗有限。如何實現(xiàn)自動化集裝箱碼頭安全管理系統(tǒng)化以確保作業(yè)安全，還需要相關(guān)從業(yè)人員的共同研究。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2016-07-29）